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储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

“完成营造很好的政策环境和市场环境的情况下,我们坚信一定会有一些储能新技术涌现出来。”国家能源局科技司二级巡视员刘亚芳在接受央视财经频道采访时表示。

8月19日,央视财经频道播出“储能市场‘蓄势待发’”专题,报道指出,今年以来,国家发改委、国家能源局密集出台了一系列有关储能的利好政策,进一步明确了新型储能的发展目标,储能行业的应用场景正在不断拓展。

储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

储能发展环境已经成熟

近年来,我国风电、光伏等可再生能源迅猛发展,但电力系统灵活性不足、调节能力不够等短板和问题突出,制约更高比例和更大规模可再生能源发展。“碳达峰·碳中和”目标艰巨,实现碳达峰关键在促进可再生能源发展,促进可再生能源发展关键在于消纳,保障可再生能源消纳的关键之一就是储能。

储能在碳中和时代已变得至关重要!

2021年以来,国家以及地方出台了各项支持储能发展的政策,《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中明确,到2025年,新型储能装机规模达3000万千瓦以上,同时将强化储能行业技术创新,攻克卡脖子技术,并以技术进步推动成本下降和规模化发展,完善政策配套和市场环境,培育成熟的商业模式。

中国能源研究会储能专业委员会主任委员陈海生在接受央视财经采访时表示:储能的开发成本现在随着技术的进步和产业规模的快速发展,每年都在以10%到15%的速度在下降,市场规模到2030年左右每年应该在5000亿以上,甚至到万亿。

在政策支持、成本下降的同时,储能盈利条件也变得清晰起来。储能作为独立市场主体地位被明确,允许同时参与各类电力市场,“按效果付费”的电力辅助服务补偿机制逐步完善,尤其是共享储能的探索和实践,为储能在传统的电网侧、发电侧和用户侧储能之外,提出了一条储能参与辅助服务市场的全新路径。

据不完全统计,2021年上半年,国内新增新型储能装机规模超过10GW,同比增长超600%。且装机规模较大的项目数量达34个,是去年的8.5倍,辐射全国12个省份。储能爆发式增长的市场环境已然具备。

需要部署长时储能系统

据中关村储能产业技术联盟发布的《储能产业研究白皮书2021》显示,2020年新增投运储能项目中,在新能源发电侧的装机规模最大,超过58万千瓦,同比增长438%。

新型电力系统以新能源为主体,带来的挑战是巨大的。由于新能源的波动性和随机性要平抑,储能技术得到快速发展。

然而随着极端恶劣天气的频繁出现,单一依靠短时储能系统可能无法满足高比例新能源接入。据了解,2020冬季,西北地区在一次冷空气间歇期中,风电低出力达到120小时,光伏的冬季低出力持续时间则更长。

光伏、风电的间歇性可以通过锂电池储能系统等“短时”储能系统在一定程度上进行管理,但电池储能系统却难以满足更长时间的电力需求,长时储能系统在新型电力系统中已经变得越来越重要。

压缩空气储能是极具发展潜力的大规模长时储能技术

储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

国际首套10MW先进压缩空气储能国家示范系统(贵州毕节)

国家发改委、能源局于2021年7月15日发布的《关于加快推进新型储能发展的指导意见》指出,要坚持储能技术多元化,实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期。

“在贵州毕节,一套新型压缩空气储能系统已经安全运行超过4000小时,这也是压缩空气储能领域的国家示范项目,实现了目前全球压缩空气储能系统最高效率。”

中储国能(北京)技术有限公司纪律在采访中介绍,现在风光发出的电不能上网的时候,我们就可以通过电动机带动压缩机,把空气压缩,等于是将电能转化为空气的压力能储存了。

曾有专家指出,先进压缩空气储能技术是极具发展潜力的大规模长时储能技术,百兆瓦级及以上的先进压缩空气储能技术是目前面向大规模长时储能市场产业化的最佳功率级别,对我国整个压缩空气储能产业发展和大范围应用有着推动意义。

中科院工热所是国内最早开展压缩空气储能研究的机构,陈海生团队用了约17年时间,推动我国的新型压缩空气储能技术实现了跨越式发展。中储国能(北京)技术有限公司是中科院工热所研发的百兆瓦级先进压缩空气储能技术的产业化公司,可提供百兆瓦级先进压缩空气储能系统解决方案。该技术具有规模大、成本低、寿命长、清洁无污染等诸多优点,是适合长时大规模应用的电力储能技术。

储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

国际首套100MW先进压缩空气储能国家示范电站(河北张家口)

2013年在河北廊坊建成国际首个1.5MW先进压缩空气储能国家示范系统。2016年在贵州毕节建成目前国际首个的10MW级新型压缩空气储能国家示范系统。2017年启动100MW系统研发及产业化工作,已完成100MW系统设计、核心部件加工测试,首个国家可再生能源示范区示范项目位于河北省张家口市张北县,目前已完成土建施工,正在开展设备安装工作,计划于2021年底投入试运行。

2021年6月30日,平顶山叶县100MW/800MWh先进压缩空气储能项目在北京正式签约,该项目所用的技术及装备,均为中国科学院工程热物理研究所的科研和产业化成果。

2021年8月4日,山东泰安肥城10兆瓦压缩空气储能电站一次送电成功,标志着国内首家压缩空气储能商业电站顺利实现并网。

储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

储能市场蓄势待发 长时储能技术未来可期

国内首套10MW级先进压缩空气储能国家示范商业电站(山东肥城)

2021年8月,中储国能与中科院工热所就300MW先进压缩空气储能系统研发工作签署技术开发委托合同。该项目为国际首个300MW先进压缩空气储能系统研发项目。

大规模化是压缩空气储能的发展方向,是提高效率、降低成本的主要途径。目前,100MW压缩空气储能的单位容量的投资成本约为1000元/kWh,待大规模产业化后有望再降30%以上,系统额定效率约为70%,储能容量暨发电时长为1~10小时,系统寿命为30~50年,全寿命周期运行的度电成本约为0.2-0.3元/kWh。

未来,在双碳赛道加持下,储能前途必将光明,压缩空气储能作为先进的长时储能技术未来可期,而中储国能也会迎来自己的高光时刻。



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责任编辑:杨虞波


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